Question

【题目】2020年6月8日是第12个“世界海洋日”，海洋是巨大的资源宝库。某课题小组模拟工业海水提镁的流程，在实验室制取生产镁的原料——氯化镁，设计方案如下：

（信息）

（1）海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。

（2）苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。

（3）如下表是某品牌不同碱的价格。

试剂	NaOH	Ca(OH)2	Ba(OH)2	KOH
价格（元/吨）	2400	850	5300	5500

请分析与计算。

（1）海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，理由是______。

（2）在工业生产中为了降低成本，试剂X最好选择表格中的______。

（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，其主要目的是____。

（4）小组同学按上述方案进行了实验，并制得19.0g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应，且步骤III中氯化镁没有损失，求步骤II中消耗稀盐酸的质量___。（写出计算步骤）

Answer 1

【答案】海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用 Ca(OH)2 得到纯净的氯化镁溶液 146.0g

【解析】

（1）海水和苦卤中都含有MgCl2，都可以作为制取氯化镁的原料，甲同学提出选择苦卤更好，小组同学一致同意他的观点，这是因为海水中Mg2+的浓度很小，如果直接取海水加入碱使Mg2+转化成氢氧化镁沉淀，将消耗大量碱，生产成本非常高，生产效率非常低，而苦卤是海水晒盐后剩余的溶液，由于水分的大量蒸发，苦卤中Mg2+的浓度大大提高，使苦卤中的Mg2+转化成氢氧化镁沉淀所需要的碱将大大减少，降低了生产成本，提高了生产效率，同时还实现了资源的综合利用。故填理由是：海水中Mg2+的浓度很小，生产成本非常高，而苦卤中Mg2+的浓度高，生产成本低，同时还实现了资源的综合利用。

（2）在工业生产中为了降低成本，必须选择既符合生产要求，又总价低的试剂。假设生产同样多的氢氧化镁比如58吨，根据四种碱与氯化镁反应生成氢氧化镁的关系：2NaOH～Mg(OH)2，Ca(OH)2～Mg(OH)2，Ba(OH)2～Mg(OH)2，2KOH～Mg(OH)2，计算可知，需要：氢氧化钠80吨，总价192000元；氢氧化钙74吨，总价62900元；氢氧化钡171吨，总价906300元；氢氧化钾112吨，总价616000元，因此试剂X最好选择表格中的Ca(OH)2。

（3）该方案制取氯化镁时，要经历步骤I和步骤II两步转化，步骤I是加入足量的氢氧化钙，将苦卤中的Mg2+转化为氢氧化镁沉淀（此时其他离子不能生成沉淀），经过过滤、洗涤得到纯净的氢氧化镁固体；步骤II向氢氧化镁中加入适量10%的稀盐酸，氢氧化镁与盐酸完全反应生成氯化镁。通过步骤I和步骤II两步转化，除去了苦卤中原来跟Mg2+混杂在一起的其他离子，得到纯净的氯化镁溶液。因此经历步骤I和步骤II两步转化的主要目的是：得到纯净的氯化镁溶液。

（4）解：设步骤II中消耗稀盐酸的质量为x

解得x=146.0g

答：步骤II中消耗稀盐酸的质量为146.0g。